專利名稱：光動力治療腫瘤系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械，尤其涉及一種光動力治療腫瘤系統(tǒng)。
背景技術：
盡管國際上對光動力療法深入研究有了重大的突破，為惡性腫瘤的治療、病毒性 和病菌性疾病的治療提供新的技術和途徑，但在國際技術范疇領域，仍存在阻礙光動力療 法進一步完善的關鍵技術，還缺少與光動力療法配套技術，還未形成光動力治療系統(tǒng)。光動 力治療效果的一個關鍵性因素在于激光是否能準確傳導于腫瘤病變組織部位，因此對不同 部位和不同疾病，需要配置不同的光傳輸系統(tǒng)和相應的監(jiān)測和檢測技術，以便于醫(yī)生臨床 操作和使用，否則醫(yī)生在治療過程中并不知道病灶處(腫瘤體內)的氧含量、光敏劑濃度；不 能準確掌握激光劑量，因此實際上是盲目治療，大大降低了光動力治療腫瘤的療效。腫瘤種 類繁多，病患者身體情況各有不同，需要采用不同功率的激光照射。國內有關醫(yī)用激光光動 力治療裝置的研制及應用研究的文獻報道較多。其中，檢出的部分文獻涉及如劉端祺(北 京軍區(qū)總醫(yī)院)，劉慧龍，等.《光動力學療法治療上消化道癌的臨床研究》中國激光醫(yī)學雜 志，2007，16 (4) :223-227 ；由激光基質晶體Nd YAP或Nd YVO4激光晶體、特殊光學諧振 腔、倍頻晶體LBO或KTP、泵浦光源和驅動源、導光光導纖維、光纖筆組成的670. 7 nm或671 nm的激光治療機。中國科學院福建物質結構研究所《一種激光治療機》中國，1335117[P]. 2002-02-13,由半導體激光器、驅動電源、激光耦合系統(tǒng)、導光用光導纖維等組成的670 nm LD激光治療機。陶文基，黃玉峰《半導體大功率激光光動力腫瘤治療儀》中國，1352997 [P]. 2002-06-12，主要由半導體激光器、光源電流調節(jié)器、光功率檢測顯示器、電子定時顯示、 報警器、過流保護器及穩(wěn)壓電源組成的大功率激光動力腫瘤治療儀；北京科電微波電子 有限公司.《一種艾拉光動力醫(yī)用激光治療儀》中國，200963186[P]2007-10-24由激 光集成組件、激光驅動電源、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等組成的艾拉光動力半導體可見光連續(xù) 波醫(yī)用激光治療儀；鄭成福.前列腺疾病治療裝置及其制造方法中國，101002698[P]. 2007-07-25包括主機光源或電源裝置、安裝有光源發(fā)射極的導管和控溫系統(tǒng)的前列腺疾病 治療裝置等內容的報道。目前亟待解決激光的傳輸方式比較單一的問題。臨床亟待開發(fā)出 一種根據檢測、監(jiān)測和治療三位一體的光動力治療系統(tǒng)原理，使醫(yī)生能夠準確知道病灶處 (腫瘤體內)的氧含量、光敏劑濃度和激光劑量，解決醫(yī)生在治療腫瘤過程的盲目性，有效提 高腫瘤的光動力治療療效的光動力治療腫瘤系統(tǒng)
發(fā)明內容

本發(fā)明是為了克服現有技術中的不足，提供一種光動力治療腫瘤系統(tǒng)，采用專用 導光裝置和檢測裝置，使之與光動力治療機聯(lián)合，形成光動力治療腫瘤系統(tǒng)。根據檢測、監(jiān) 測和治療三位一體的光動力治療系統(tǒng)原理，使醫(yī)生能夠準確知道病灶處(腫瘤體內)的氧含 量、光敏劑濃度和激光劑量，解決醫(yī)生在治療腫瘤過程的盲目性，有效提高腫瘤的光動力治 療療效的效果。
本發(fā)明為實現上述目的，通過以下技術方案實現，一種光動力治療腫瘤系統(tǒng)，其特 征是主要由系統(tǒng)控制器、激光導光裝置、激光功率檢測裝置、血流血氧監(jiān)測裝置和光動力 腫瘤治療機構成，所述系統(tǒng)控制器包括相互連接的工控機和單板機，所述單板機分別與激 光導光裝置、激光功率檢測裝置及血流血氧監(jiān)測裝置連接。所述激光功率檢測裝置主要由分別與單板機連接的功率密度計、血流量計和血氧 計構成。所述激光導光裝置主要由依次連接的光纖接口、光纖傳導部分和光纖頭部構成， 所述光纖頭部的形狀設有點狀光纖、擴束光纖、直接插入和套針插入的柱狀光纖及球狀光
纖。 有益效果采用專用導光裝置和檢測裝置，使之與光動力治療機聯(lián)合，形成光動力 治療腫瘤系統(tǒng)。根據檢測、監(jiān)測和治療三位一體的光動力治療系統(tǒng)原理，使醫(yī)生能夠準確知 道病灶處(腫瘤體內)的氧含量、光敏劑濃度和激光劑量，解決醫(yī)生在治療腫瘤過程的盲目 性，有效提高腫瘤的光動力治療療效的效果。通過獲取治療前后的病理數據和檢測數據，來 制作光動力治療腫瘤的數據庫，并以此制定光動力治療腫瘤臨床規(guī)范，為醫(yī)生提供臨床規(guī) 范指導，使醫(yī)學界治療腫瘤更加規(guī)范化。該系統(tǒng)可用于皮膚癌食道癌、肺癌、乳腺癌、頭頸腫 癌、肝癌、膀胱癌和腸胃癌等惡性腫瘤。


圖1是本發(fā)明的連接結構原理圖； 圖2是本發(fā)明的流程框圖3是本發(fā)明的外觀示意圖； 圖4是本發(fā)明各裝置的連接原理圖。
具體實施例方式以下結合較佳實施例，對依據本發(fā)明提供的具體實施方式
詳述如下詳見附圖，一 種光動力治療腫瘤系統(tǒng)，主要由系統(tǒng)控制器、激光導光裝置、激光功率檢測裝置、血流血氧 監(jiān)測裝置和光動力腫瘤治療機構成，所述系統(tǒng)控制器包括相互連接的工控機和單板機，所 述單板機分別與激光導光裝置、激光功率檢測裝置、血流血氧監(jiān)測裝置連接。所述激光功率 檢測裝置主要由分別與單板機連接的功率密度計、血流量計和血氧計構成。所述激光導光 裝置主要由依次連接的光纖接口、光纖傳導部分和光纖頭部構成，所述光纖頭部的形狀設 有點狀光纖、擴束光纖、直接插入和套針插入的柱狀光纖及球狀光纖。(1)激光導光裝置
針對人體不同部位、不同腫瘤的情況，按照光動力治療的特點，開發(fā)系統(tǒng)專用的導光裝 置。該裝置由光纖接口、傳導部分和光纖頭部組成，傳導部分為光導纖維，光纖頭部采用可 拆卸方式，針對人體不同腫瘤治療采用不同出光方式的光纖頭部。并開發(fā)出點狀光纖(適用 于體表癌及堵塞管道的腫瘤)、擴束光纖(帶微鏡頭，可擴大照射范圍)、柱狀光纖(可插入腫 瘤組織中進行照射，包括直接插入和套針插入，適用于塊狀腫瘤或較深部的腫瘤)、球狀光 纖(可以向四周發(fā)光，適用于膀胱癌、鼻咽癌)。該裝置可對人體不同部位不同種類的腫瘤提供不同的激光，提高了光動力療法的針對性，提高了療效，使光動力腫瘤的治療種類可以大大增加。開發(fā)的光纖具有精度高，適 用性強的優(yōu)勢，光纖導光效率>90%，光纖光纜直徑<1. 2mm，數值孔徑>0. 22。(2)激光功率檢測裝置
為便于臨床醫(yī)生掌握激光劑量，控制療效的一 致性，本項目針對不同部位、不同腫瘤的 情況，按照光動力治療的特點，開發(fā)光動力治療腫瘤的專用的激光功率密度檢測儀。該儀器 能與治療系統(tǒng)的控制器相連。在使用中設置一定的功率密度值后，將激光導光頭放在功率 密度監(jiān)測裝置位置，其距離應和治療時激光導光頭與腫瘤之間的距離一致，功率密度計可 測得實際功率密度，將反饋傳輸給工控機和單片機，通過工控機和單片機對激光器電流進 行自動調整，使激光器的激光功率密度達到設定值。該激光功率密度儀測量范圍lmW/cm2 lOOW/cm2，測量精度為lmW/cm2，誤差在2% 以下，精度高，可滿足光動力治療腫瘤的不同激光功率密度的測量需求；
(3)血流血氧監(jiān)檢測裝置
開發(fā)血流血氧監(jiān)檢測裝置該裝置采用激光散斑無創(chuàng)非接觸測量，測量病灶部位附近 相關組織的血流和血氧，從而可間接測量病灶處(腫瘤體內)的氧含量、光敏劑濃度，并利用 這些信息反饋控制激光治療機的輸出，使治療參數和劑量響應治療的需要，以取得更好的 療效。(4)光動力腫瘤治療機
該光動力腫瘤治療機，通過特定波長的激光照射附著在腫瘤細胞上的光敏劑，。使之與 人體組織大分子產生細胞毒直接殺死腫瘤細胞，并可使腫瘤的血瘤組織缺血死亡，因此達 到光動力治療腫瘤的目的。技術指標
(1)激光波長與輸出功率635nm/2000mW以上
(2)工作方式連續(xù)輸出
(3)激光功率密度50mW/cm2-500mW/cm2，精度10%
(4)血流血氧測量2-800cm/秒，測量分辨率1% 濃度35%-100%，測量精確度士3%
工作原理人機界面工控機通過數據傳輸線與單片機鏈接，單片機不僅能接收工控機 的指令，還能將激光功率密度檢測裝置和血流血氧監(jiān)測裝置的信息反饋給工控機，從而達 到對病灶情況的實時監(jiān)控。通過工控機使單片機分別控制功率密度監(jiān)測裝置、激光器系統(tǒng) 和血流血氧監(jiān)測裝置。同時功率密度檢測裝置和血流血氧監(jiān)測裝置，分別將檢測和監(jiān)測到 的信息反饋給單片機，使其能夠和工控機上下通訊。工控機通過單片機進行對激光器系統(tǒng) 出光的控制。血流血氧監(jiān)測裝置接有監(jiān)測探頭，為血流血氧裝置和控制系統(tǒng)反饋信息。激 光器系統(tǒng)還應根據人體不同部位、不同腫瘤連接相應的道光裝置。工作過程詳見圖2，醫(yī)生在對患者進行診斷和治療時，首先，啟動光動力治療腫 瘤系統(tǒng)，對機器進行預熱。醫(yī)生對患者注射光敏劑，打開血流血氧監(jiān)測裝置，間接的對光敏 劑進行監(jiān)測，當血流血氧值達到治療需求時，選擇相應的導光裝置和導光頭，并與激光器接 口耦合。設置激光功率密度，控制激光器系統(tǒng)出光，將激光導光頭放在功率密度監(jiān)測裝置檢 測位置，其距離應和治療時激光導光頭與腫瘤之間的距離一致，功率密度計可測得實際功 率密度，將反饋傳輸給工控機和單片機，通過工控機和單片機對激光器電流進行自動調整，使激光器的激光功率密度達到設定值。當激光功率密度達到設定功率密度時，對患者病灶 處進行照射治療。在治療過程中，血流血樣監(jiān)測裝置會時時監(jiān)測血流血氧值，當血流血氧值 不能達到治療值時，工控機會根據血流血樣監(jiān)測裝置反饋回的信息控制激光器停止出光， 治療結束后，醫(yī)生關機。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例 而已，并非對本發(fā)明的結構作任何形式上的 限制。凡是依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均 仍屬于本發(fā)明的技術方案的范圍內。
權利要求
一種光動力治療腫瘤系統(tǒng)，其特征是主要由系統(tǒng)控制器、激光導光裝置、激光功率檢測裝置、血流血氧監(jiān)測裝置和光動力腫瘤治療機構成，所述系統(tǒng)控制器包括相互連接的工控機和單板機，所述單板機分別與激光導光裝置、激光功率檢測裝置及血流血氧監(jiān)測裝置連接。
2.根據權利要求1所述的光動力治療腫瘤系統(tǒng)，其特征是所述激光功率檢測裝置主 要由分別與單板機連接的功率密度計、血流量計和血氧計構成。
3.根據權利要求1所述的光動力治療腫瘤系統(tǒng)，其特征是所述激光導光裝置主要由 依次連接的光纖接口、光纖傳導部分和光纖頭部構成，所述光纖頭部的形狀設有點狀光 纖、擴束光纖、直接插入和套針插入的柱狀光纖及球狀光纖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光動力治療腫瘤系統(tǒng)，其特征是主要由系統(tǒng)控制器、激光導光裝置、激光功率檢測裝置、血流血氧監(jiān)測裝置和光動力腫瘤治療機構成，所述系統(tǒng)控制器包括相互連接的工控機和單板機，所述單板機分別與激光導光裝置、激光功率檢測裝置、血流血氧監(jiān)測裝置連接。有益效果采用專用導光裝置和檢測裝置，使之與光動力治療機聯(lián)合，形成光動力治療腫瘤系統(tǒng)。根據檢測、監(jiān)測和治療三位一體的光動力治療系統(tǒng)原理，使醫(yī)生能夠準確知道病灶處(腫瘤體內)的氧含量、光敏劑濃度和激光劑量，解決醫(yī)生在治療腫瘤過程的盲目性，有效提高腫瘤的光動力治療療效的效果。
文檔編號A61N5/06GK101987229SQ20101053931
公開日2011年3月23日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權日2010年11月11日
發(fā)明者呂征, 張國光, 曹志永, 楊基春, 舒展, 董曉曦 申請人:天津濱海華醫(yī)光電技術有限公司